Errores de medición con calibradores

Los siguientes factores afectan la exactitud de medición con calibradores:

1) Error inherente a la construcción del calibrador.
2) Error de paralaje.
3) Condiciones ambientales y fuerza de medici6n.

Errores inherentes a la construcción de calibradores

Error de Abbe

En 1890 Emst Abbe formalizó lo que se conoce como principio de Abbe, el cual establece que: “sólo puede obtenerse máxima exactitud cuando el eje de medición del instrumento está alineado con el eje del objeto que esté siendo medido”.

La construcción de los calibradores no cumple con el principio de Abbe. El diámetro L de la pieza es medido como R sobre el calibrador. Si el eje del husillo forma un ángulo con la línea de la medición, el error en ésta se calcula corno sigue:

Medición de Abbe

Error causado por flexión del brazo principal

El brazo de la escala principal puede flexionarse en dos direcciones, lo que afecta la exactitud de la medición.

1) Flexión a lo largo de la superficie de referencia.
2) Flexión a lo largo de la superficie graduada.

Flexión a lo largo de la superficie de referencia

Habrá un error de medición si la superficie de referencia de la escala principal (la superficie que sirve como referencia para guiar el cursar) se flexiona.

Este error puede expresarse mediante la fórmula para determinar el error de Abbe, como sigue:

Flexión a lo largo de la superficie de referencia

 Flexión a lo largo de la superficie graduada

La flexión de la superficie sobre la que está graduada la escala principal también causa errores de medición. En este caso, la longitud d~ arco 12 es obtenida en lugar de la longitud lineal requerida L, como lo muestra la siguiente figura.  El error resultante E está dado como:

Flexión a lo largo de la superficie graduada

Ejemplo. Si el error de rectitud del movimiento del cursor que causa una flexión de la superficie de referencia es 0.010 mm/50 mm y una dimensión de 50 mm se mide por el extremo de unas puntas de medición de exteriores de 40 mm de longitud, el error resultante E es obtenido como sigue.

E.,; 40 1′!”.m ‘ti n.01 + 50 = 0.008 mm

Así, una superficie de referencia flexionada, resultado de manejo descuidado o uso inapropiado, así como el desgaste de la superficie de referencia afectan significativamente la exactitud de la medición.

La medición con calibradores de gran tamaño o puntas de medición largas requieren especial consideración al sostener el calibrador (por ejemplo, deberá sostenerse tan cerca como sea posible de los puntos Bessel).

Ejemplo. Si la flexión a lo largo de la superficie graduada es 0.05 mm/50 mm y una dimensión de 50 mrn se mide con un calibrador que tiene un espesor de brazo principal de 3 mm, el error resultante E es obtenido como sigue: (L = 50 mmd = 0.05 mm t = 3mm)

R¡ = 6250 mm R2 = 6253 mm 6 = 0.008 (rad) 12 = 50.024 mm
.’.E = 12 – L = 0.024 mm

Cuando las fórmulas son aplicadas a la superficie neutra del brazo principal, el error se calcula y resulta de 0.012 mm. o Los cálculos muestran que una flexión de la escala graduada es menos significativa y, por tanto, menos propensa a causar un error de medición que una flexión de la superficie de referencia.

Sin embargo, es necesario tener cuidado, ya que la escala principal es más propensa a flexionarse o deformarse a lo largo de la superficie graduada debido a manejo descuidado.

Desgaste de las puntas de medición

Las puntas de medición de los calibradores tipo M tienen un chaflán, por lo que se tiene una superficie de medición pequeña (para medición en ranuras angostas) que está sujeta a gran desgaste. Con el objeto de minimizarlo, use la porción de las puntas más cercana a la escala principal, siempre que sea posible.

Errores en la medición de diámetros interiores

Las mediciones hechas con calibradores tipo M que miden diámetros interiores con las puntas de medición correspondientes, involucran errores inherentes al diseño de las puntas. Estos errores son más significativos cuando se miden agujeros pequeños.

En esta medición, la dimensión es obtenida en lugar de la dimensión real de como lo muestra la siguiente figura; en este caso los espesores tI y te: de las puntas de medición de interiores y la distancia e entre la punta del be principal y la punta del cursar afectan mucho la exactitud de la medición.

Errores en la medición de diámetros interiores

Fuente: Apuntes de Metrología de la UNIDEG

Publicado en Metrología

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